[實用新型]風力發電機集電環室的碳粉收集清理裝置

有效

• 申請號: 201721070865.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN207372012U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 聶士鵬
• 申請（專利權）人: 大唐黑龍江新能源開發有限公司
• 主分類號: B08B15/04
• 分類號: B08B15/04
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

本實用新型屬于風力發電領域，具體地說，涉及風力發電機集電環室的碳粉收集清理裝置，包括具有內腔的積碳室、吸碳管道和動力裝置，所述風力發電機集電環室與積碳室的內腔通過吸碳管道連通，所述動力裝置包括電機和葉輪，葉輪設置在積碳室的內腔內，所述電機設置在積碳室上，電機的輸出軸與葉輪連接以驅動葉輪轉動形成負壓，將風力發電機集電環室內的碳粉吸入積碳室的內腔內，通過設置碳粉收集清理裝置將風力發電機集電環室內的碳粉進行清理，保證集電環室內清潔，無碳粉堆積，減少短路及點蝕的概率，提高生產效率。

技術領域

本實用新型屬于風力發電領域，具體地說，涉及風力發電機集電環室的碳粉收集清理裝置。

背景技術

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。中國是一個發展中國家，發展經濟仍然是未來的主要戰略任務，但是如何為經濟發展提供可持續的能源保障，將是中國未來發展中面臨的巨大挑戰。風電是未來最具發展潛力的可再生能源之一，具有資源豐富、產業基礎好、經濟競爭力較強、環境影響微小等優勢，是最有可能在未來支撐中國經濟發展的能源之一。但風電的效益卻是一個有待解決的問題，若要提升效益，前提是要降低成本，尤其是降低維護成本，這就要從經常更換的大件著手。

針對目前風電場風力發電機集電環故障率過高的現象，通過分析故障統計結果，確定故障原因主要為碳粉短路，而減少碳粉的堆積即可降低碳粉短路故障率。集電環系統位于發電機非驅動側軸承和編碼器之間的集電環室內，集電環和編碼器在運行過程中會產生大量的油霧，集電環室內空間相對比較密閉，油霧對電刷磨損產生的碳粉的吸附作用較大，極易產生油性碳粉污垢。有試驗表明：在疏松干燥的狀態下，石墨碳粉的絕緣電阻可達到100兆歐以上，但是在油霧作用下絕緣電阻迅速減小為0。由此可見，油性碳粉污垢是造成集電環室內各絕緣件絕緣性能下降的主要原因之一。機組運行時，若油性碳粉較多，則易造成缺陷甚至導致事故，需要停機處理或帶電清掃，影響發電機的安全運行。

發生碳粉短路的主要原因是碳粉不能及時清理。如果風電機集電環室得不到定期清理，碳粉積在集電環室內，會影響集電環的絕緣。當風力發電機組的發電機固有的風扇未能有效的、徹底的清理集電環室內摩擦產生的碳粉，造成集電環內碳粉堆積，進而造成集電環及接地環出現碳粉短路，還可能由于碳粉累積發生著火情況。

目前風力發電機組的集電環系統應用遇到的主要問題是：1、發電機集電環室內油性碳粉清理不及時；2、油性碳粉累積發生后不易進行清理；3、油性碳粉累積后容易發生著火；4、油性碳粉對發電機集電環絕緣有影響，易造成短路及點蝕，導致缺陷。

在絕大部分風力發電企業中，多針對此問題采用1、人工清理集電環室內碳粉，耗時、耗力、重復性、清理不徹底、危險性高等特點；2、縮短集電環室內碳粉清理周期；3、在集電環室加裝軸流風機，但1、集電環室內碳粉易漂浮在空氣內，容易吸入人體，對人體造成傷害；2、人工清理和加裝軸流風機可能會造成機艙內環境污染；3、人工清理難度大，工作量大，可見，上述處理方式控制復雜，消耗電能多，占用空間大，運行有間歇性。

有鑒于此特提出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供風力發電機集電環室的碳粉收集清理裝置，通過設置碳粉收集清理裝置將風力發電機集電環室內的碳粉進行清理，保證集電環室內清潔，無碳粉堆積，減少短路及點蝕的概率，提高生產效率。

為解決上述技術問題，本實用新型采用技術方案的基本構思是：

風力發電機集電環室的碳粉收集清理裝置，包括具有內腔的積碳室、吸碳管道和動力裝置，所述風力發電機集電環室與積碳室的內腔通過吸碳管道連通，所述動力裝置包括電機和葉輪，葉輪設置在積碳室的內腔內，所述電機設置在積碳室上，電機的輸出軸與葉輪連接以驅動葉輪轉動形成負壓，將風力發電機集電環室內的碳粉吸入積碳室的內腔內。